Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика

2004 год, номер 1

1.
Взаимодействие ударной волны со сферическим газожидкостным кластером

В. Е. Донцов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: ударная волна, пузырьковый кластер, жидкость
Страницы: 3-11

Аннотация >>
Экспериментально исследовано взаимодействие плоской ударной волны со сферическим газожидкостным кластером (поролоновым шариком, насыщенным жидкостью с пузырьками газа) в вертикальной ударной трубе, заполненной жидкостью. Показано, что кластер генерирует уединенную волну давления большой амплитуды.


2.
Об устойчивости и автоколебаниях ротора, содержащего проводящую жидкость, в магнитном поле

Н. В. Дерендяев, И. Н. Солдатов
Нижегородский государственный университет, 603091 Нижний Новгород
Нижегородский филиал Института машиноведения РАН, 603024 Нижний Новгород
Ключевые слова: автоколебания, магнитное поле, устойчивость движения, проводящая жидкость
Страницы: 12-22

Аннотация >>
Рассматривается задача об устойчивости в малом режима стационарного вращения ротора с цилиндрической полостью, частично заполненной вязкой несжимаемой проводящей жидкостью, находящегося в магнитном поле. Определены реакции торцевых пограничных слоев и результирующая сила, с которой жидкость действует на ротор, совершающий круговую прецессию малого радиуса. Построено D-разбиение на области с различной степенью неустойчивости плоскости параметров вязкоупругих закреплений оси ротора. С учетом нелинейности реакций опор изучен режим стационарного вращения вблизи границы области устойчивости в пространстве параметров. Показано, что при переходе через границу области устойчивости происходит бифуркация режима стационарного вращения, вследствие чего возникает периодическое движение типа круговой прецессии. Рождение периодического движения от режима стационарного вращения может быть докритическим или закритическим.


3.
Вычисление скорости скольжения разреженного газа вдоль твердой сферической поверхности с учетом коэффициентов аккомодации

А. В. Латышев, В. Н. Попов, А. А. Юшканов
Поморский государственный университет, 160002 Архангельск
Ключевые слова: разреженный газ, скорость скольжения, сферическая поверхность,двухмоментное граничное условие
Страницы: 23-28

Аннотация >>
С использованием двухмоментного граничного условия в линейном по числу Кнудсена приближении вычислена скорость скольжения неоднородного по температуре и массовой скорости разреженного газа вдоль твердой сферической поверхности. Исследована зависимость скорости скольжения от коэффициентов аккомодации первых двух моментов функции распределения.


4.
Возникновение микроконвекции в плоском слое со свободной границей

В. К. Андреев, Е. А. Рябицкий
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск
Ключевые слова: микроконвекция, равновесное состояние, свободная граница,устойчивость, нейтральная кривая
Страницы: 29-38

Аннотация >>
Изучена устойчивость по линейному приближению равновесия плоского слоя со свободной границей в модели микроконвекции. Рассмотрен физически наиболее важный случай, когда параметр Буссинеска и число Рэлея линейно зависят от числа Марангони. Показано, что длинноволновые возмущения всегда затухают. Численно построены нейтральные кривые для широкого диапазона безразмерных параметров; при этом найдены новые, по сравнению с моделью Обербека — Буссинеска, нарастающие возмущения, обусловленные сжимаемостью жидкости. На основании численных результатов установлены границы применимости моделей: микроконвекции, Обербека — Буссинеска и вязкой теплопроводной жидкости.


5.
Влияние учета мелкомасштабных возмущений несущей фазы на свойства системы уравнений двухжидкостного потока с несжимаемыми фазами

Б. Л. Канцырев
Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации
атомных электростанций, 109507 Москва
Ключевые слова: двухфазный поток, пульсационные слагаемые, численное решение
Страницы: 39-45

Аннотация >>
Рассмотрено влияние пульсационных слагаемых кинетической энергии и тензора напряжений несущей фазы, полученных ранее методом ячеек, на свойства системы уравнений газожидкостного потока с несжимаемыми фазами. Показано, что характеристические свойства указанной системы, а также возможность моделирования эмпирического соотношения Зубера — Финдлея определяются тензором пульсационных напряжений несущей фазы.


6.
Влияние дисперсии и топографии на динамику тонкого слоя жидкости

К. Н. Гаврилова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: уравнения мелкой воды, катящаяся волна,однородная жидкость, дисперсионная гиперболическая модель
Страницы: 46-55

Аннотация >>
Рассматривается гиперболическая модель течения мелкой воды с учетом нелинейных и дисперсионных эффектов. Исследована структура бегущих волн над ровным дном. Проведен анализ устойчивости малых возмущений равномерного потока и развития неустойчивости нестационарного течения над наклонным дном.


7.
Пространственное движение стержня в потоке вязкой жидкости

В. М. Шаповалов, С. В. Лапшина
Волжский политехнический институт Волгоградского государственного
технического университета, 404121 Волжский
Ключевые слова: поток вязкой жидкости, прямолинейный стержень, криволинейный стержень, упругая линия
Страницы: 56-65

Аннотация >>
Выведены уравнения пространственного движения искривленного стержня конечной длины в потоке вязкой жидкости. Получены аналитические решения задач о движении прямолинейного стержня в условиях чистого сдвига, простого сдвига и одноосного растяжения жидкости. Исследована продольная устойчивость прямолинейного стержня при его пространственном движении. Выполнена оценка эффективной вязкости суспензии, наполненной жесткими прямыми стержнями.


8.
Математическая модель для численного решения нестационарных задач механики твердого тела модифицированным методом Годунова

В. Л. Колмогоров, О. А. Макотра*, Н. Я. Моисеев*
Институт машиноведения УрО РАН, 620219 Екатеринбург
*Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики, 456770 Снежинск
Ключевые слова: динамика, упругопластическое деформирование, разрушение, численное решение
Страницы: 66-72

Аннотация >>
Рассмотрена математическая модель поведения веществ в условиях развитых упругопластических деформаций для решения одномерных задач механики твердого тела. Модель базируется на основных законах сохранения массы, импульса и полной энергии, модели Уилкинса, кинетической модели для разрушения веществ и модифицированном методе Годунова для численного решения задач математической физики. Построена гибридная разностная схема, которая аппроксимирует на гладких течениях уравнения акустики с постоянными коэффициентами в случае плоской симметрии со вторым порядком по времени и пространству.


9.
Напряженное состояние упругого пространства с тороидальной полостью

О. М. Гейнц, Ю. И. Соловьев*
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
*Сибирский государственный университет путей сообщения, 630049 Новосибирск
Ключевые слова: упругое пространство,тороидальная полость, обобщенные аналитические функции
Страницы: 73-83

Аннотация >>
Получены решения задачи о напряженном состоянии для упругого пространства с внутренней полостью в форме тора, допускающие разложение в тригонометрический ряд по углу в цилиндрической системе координат. На границе задавались перемещения и напряжения. С использованием аппарата обобщенных аналитических функций найдено аналитическое решение задачи. Представлены результаты расчета напряжений и перемещений точек упругого пространства.


10.
Эллипсоидальное физически нелинейное включение в линейно-упругой среде

И. Ю. Цвелодуб
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: эллипсоидальное физически нелинейное включение, ползучесть, параметр поврежденности, разрушение
Страницы: 84-91

Аннотация >>
Рассматривается эллипсоидальное физически нелинейное включение, содержащееся в упругом пространстве, подвергнутом на бесконечности действию равномерно распределенных внешних сил. Получены соотношения, связывающие напряжения и деформации в бесконечно удаленных точках среды и во включении (в последнем реализуется однородное напряженно-деформированное состояние). Рассмотрены некоторые примеры, в частности включения в виде сплющенного и вытянутого сфероидов, проявляющих свойства нелинейной ползучести.


11.
Первая основная осесимметричная задача термоупругости для сжатого сфероида с концентрической сферической полостью

С. С. Куреннов, А. Г. Николаев
Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского
“Харьковский авиационный институт“, 61070 Харьков, Украина
Ключевые слова: термоупругость, обобщенный метод Фурье, многосвязные задачи, уравнение Ламе
Страницы: 92-98

Аннотация >>
Обобщенным методом Фурье исследована осесимметричная краевая задача термоупругости для сжатого сфероида с концентрической сферической полостью. Задача сведена к бесконечной системе линейных алгебраических уравнений с фредгольмовым оператором при условии непересечения граничных поверхностей. Приведены результаты численного анализа напряжений в случае свободных от нагрузки граничных поверхностей при наличии температурного поля, обусловленного постоянным распределением температуры на граничных поверхностях.


12.
К теории деформирования изотропных гиперупругих тел

В. Н. Солодовников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: изотропность, гиперупругость, скорости напряжений Яумана, падающие диаграммы, гравитационное сжатие
Страницы: 99-106

Аннотация >>
Исследуется деформирование изотропных гиперупругих тел. В качестве примера применения теории приведено решение задачи о гравитационном сжатии шара.


13.
Численный анализ осесимметричных форм выпучивания пластин при радиальном сжатии

Л. И. Шкутин
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск
Ключевые слова: осесимметричное выпучивание, пластина, численный анализ
Страницы: 107-114

Аннотация >>
Нелинейные краевые задачи осесимметричного выпучивания шарнирно опертых и защемленных пластин при радиальном сжатии сформулированы для системы шести обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка с независимыми полями конечных перемещений и поворотов. Многозначные решения получены методом стрельбы с контролируемой точностью. В зависимости от параметра нагрузки исследовано ветвление решений задачи и построена параметрическая диаграмма ветвления. Приведены графики форм выпучивания, соответствующих трем ветвям решений. Результаты численного анализа задач согласуются с известными теоретическими результатами.


14.
Закономерности распространения плоских волн поля дефектов в вязкопластической среде при наличии границ раздела двух сред

Н. В. Чертова, Ю. В. Гриняев
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634055 Томск
Ключевые слова: континуальная теория дефектов, поперечные волны, затухание, отражение, преломление
Страницы: 115-125

Аннотация >>
На основе динамических уравнений континуальной теории дефектов исследована структура волн поля дефектов, характеризуемого тензором плотности и тензором плотности потока дефектов, в вязкопластической среде. Получены соотношения, определяющие закономерности прохождения волн поля дефектов через границу раздела двух сред. Рассмотрены частные случаи сред с сильно- и слабозатухающими волнами.


15.
Высокоскоростное проникание плоских кумулятивных струй в нелинейные среды

Г. Г. Савенков
Федеральное государственное унитарное предприятие
“Научно-производственное предприятие «Краснознаменец»”, 195043 Санкт-Петербург
Ключевые слова: высокоскоростное проникание, кумулятивные струи, фрактальные структуры
Страницы: 126-134

Аннотация >>
Представлены результаты металлографического анализа образцов металла, вырезанных из преград после проникания в них плоских кумулятивных струй. Показано, что пластическая деформация в процессе проникания имеет турбулентный характер и в ряде случаев происходит в металлах с фрактальной структурой, сформированной после прохождения ударной волны, бегущей перед струей. Предложена модель проникания с учетом нелинейного поведения материала преграды и фрактальности его структуры.


16.
Развитие усталостных трещин смешанного типа в образцах из стали

В. М. Тихомиров, П. Г. Суровин
Сибирский государственный университет путей сообщения, 630049 Новосибирск
Ключевые слова: усталостная трещина, поперечный сдвиг, продольный сдвиг
Страницы: 135-142

Аннотация >>
На образцах из рельсовой стали проведены экспериментальные исследования развития усталостных трещин смешанного типа. Изучалось направление роста усталостных трещин при трех видах нагружения: знакопеременном поперечном сдвиге, поперечном и продольном сдвигах при сжимающих напряжениях. Для всех исследованных образцов установлена общая закономерность развития усталостных трещин: направление роста трещин совпадает с направлением траектории главных напряжений, минимальных по модулю.


17.
Приближенное решение осесимметричной контактной задачи с учетом касательных смещений на поверхности контакта

И. И. Аргатов
Государственная морская академия им. С. О. Макарова, 199026 Санкт-Петербург
Ключевые слова: контактная задача, штамп, контактное давление, приближенное решение
Страницы: 143-150

Аннотация >>
Рассмотрена конструкционно-нелинейная контактная задача для штампа в форме параболоида вращения. Уравнение для определения плотности контактных давлений составлено с учетом радиальных касательных смещений точек границы упругого полупространства. Предложен метод построения приближенного решения в замкнутой форме. Сформулирован ряд выводов о влиянии эффекта касательных смещений на основные параметры контакта.


18.
О деформировании и разрушении алюминиевых сплавов с позиций кинетической концепции прочности

М. Г. Петров, А. И. Равикович
Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина,
630051 Новосибирск
Ключевые слова: разрушение, алюминиевые сплавы, прочность, долговечность, ползучесть
Страницы: 151-161

Аннотация >>
Проведен термоактивационный анализ опытных данных по деформированию и разрушению алюминиевых сплавов 1201 Т1, Д16 Т и АК4-1 Т1. Эксперименты проводились при постоянных нагрузках в условиях ползучести и при возрастающих нагрузках. Длительность испытаний составляла от долей секунды до десяти тысяч часов, температурный диапазон — от 77 до 473 K. Определены активационные параметры в уравнениях скоростей установившейся ползучести и пластической деформации. Получена информация о взаимосвязи пластического деформирования и разрушения. Показано влияние релаксационных явлений на величину скорости пластической деформации. Приведены характеристики пластичности сплавов и особенности их изменения в зависимости от температуры и длительности разрушения.


19.
Моделирование фронта плавления и разрушения пленки расплава при газолазерной резке металлов

О. Б. Ковалев, А. М. Оришич, А. П. Петров, В. М. Фомин, П. В. Юдин, А. Н. Малов, Г. В. Ермолаев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: лазерная резка, металл, плавление, струя газа, движение жидкой пленки, разрушение жидкости, шероховатость, грат, моделирование
Страницы: 162-172

Аннотация >>
Проведены исследования продуктов лазерной резки металлов на автоматизированном лазерном технологическом комплексе. Представлены результаты модельных экспериментов, в которых вместо металла, переходящего в расплав, использовался легкоплавкий парафин, заполнявший узкую плоскую щель между двумя стеклянными пластинами и удаляемый с помощью струи нагретого воздуха. В предположении аналогии между физическими процессами плавления, разрушения и уноса газовой струей пленки жидкого парафина и процессами распыления расплава металла внутри реза в натурных экспериментах получена оценка характерных размеров капель, образующихся при этом. Результаты моделирования качественно согласуются с результатами натурных экспериментов. Показано, что качество лазерной резки металлов непосредственно зависит от характера распыления жидкого расплава и процесса его удаления.


20.
Оценка эффективного коэффициента поглощения на основе явления мартенситного преобразования структуры металлов при лазерном облучении

А. А. Евтушенко, Е. Г. Иваник*, К. Рожняковский**, И. М. Добрянский***
Политехника Бялостоцка, Бялысток, Польша
Институт прикладных проблем механики и математики
Ключевые слова: лазер, температура, коэффициент поглощения, упрочнение металлов
Страницы: 173-184

Аннотация >>
Предложена методика определения эффективной поглощательной способности металла при действии импульсного лазера, основанная на решении осесимметричной краевой задачи теплопроводности для полупространства с использованием результатов металлографических измерений размеров зоны полиморфных преобразований в облучаемом материале. Апробация методики проведена для образца из монокристалла кобальта и стали марки Ст.45.